Raouf Hammache, un chimiste travaillant sur l’encrassement et le vieillissement des systèmes membranaires
Dr Zine Ellabidine Hammache « Raouf » est un chimiste qui travaille sur la séparation des membranes et la caractérisation de la surface des matériaux membranaires en utilisant des techniques éléctrochimiques. Il mène le projet Leak-TEC au sein du laboratoire CIP, ISCR à l’Université de Rennes.
BIENVENUE Team : Bonjour Raouf, parlez-moi de votre parcours.
Lors de ma thèse en chimie analytique, j’ai réalisé une étude sur la photodégradation de polluants organiques par irradiation d’une spinelle synthétique (MgFe204) à la lumière du soleil. Ce travail m’a permis de publier mon premier article et a éveillé ma passion pour les techniques de caractérisation et de séparation, ce qui a alimenté mon intérêt pour le domaine de la recherche. C’est ainsi que j’ai participé à un concours national de doctorat et que j’ai remporté la première place. J’ai travaillé sur la séparation et la récupération des éléments de terres rares (ETR) des produits phosphatés et des déchets électroniques par procédé membranaire pour ma thèse de doctorat, que j’ai défendue avec succès en 2021 à l’Université des sciences et technologies Houari-Boumedine (USHTB) à Alger en Algérie.
Quel est le sujet de votre projet Leak-TEC ?
L’objectif principal du projet Leak-TEC est de développer des techniques électrochimiques pour caractériser l’encrassement et le vieillissement des systèmes membranaires.
Les systèmes membranaires sous pression sont largement utilisés dans le secteur de l’alimentation et du traitement des eaux usées. Le fluide à récupérer est souvent un concentré qui ne peut pas traverser la porosité de la membrane, ce qui entraîne un encrassement à l’intérieur de cette porosité et/ou à la surface de la membrane par le dépôt et/ou l’absorption de matières polluantes (c’est-à-dire un composé organique, un composé inorganique, ou une combinaison des deux).
L’encrassement est considéré comme un obstacle dans les systèmes de filtration membranaire, car il réduit considérablement les performances de ces systèmes. Pour éliminer ce phénomène, différentes étapes de nettoyage (physique, chimie/ enzymologie et oxydation) doivent être effectuées en fonction de la nature des matériaux encrassant et du stade d’encrassement. Ce processus de nettoyage entraîne l’arrêt complet de toutes les activités de production, ce qui a des répercussions négatives sur le coût de production global. En outre l’utilisation intensive de produits chimiques pour le nettoyage de systèmes de filtration à membrane accélère le vieillissement de ces membranes à d’autres composants connexes.
En conséquence, nous proposons le développement de techniques de caractérisation avancée pour la détection précoce de l’encrassement à l’aide de signaux électriques dans le cadre du projet Leak-TEC, sur la base de la spectroscopie d’impédance électrochimique et du phénomène de fuite électrocinétique.
La réalisation de ce projet pourrait avoir des répercussions directes sur le consortium de l’industrie alimentaire très répandu en Bretagne, puisque la détection précoce de l’encrassement pourrait optimiser les principales étapes de nettoyage, ce qui permet (i) d’assurer une bonne performance des systèmes membranaires sous pression (ii) de réduire l’utilisation de réactifs de nettoyage (eau dionisée, détergents alcalins, oxydants, et autres …) ce qui a un impact positif sur l’environnement (iii) de rendre ces procédés moins énergivores en éliminant l’encrassement en temps voulu.
Pourquoi avoir voulu mettre en place votre projet au sein de l’ISCR ?
Ce choix est influencé par plusieurs éléments. Le premier est la présence d’experts internationaux reconnus dans cette équipe, avec à sa tête mon superviseur Dr. Anthony Szymczyk, qui est l’un des plus grands experts (président de la European Membrane Society, lauréat du prix distingué 2013 de l’IUPAC) de la caractérisation physio-chimique des matériaux membranaires avec des applications dans les domaines de la fonctionnalisation, de l’encrassement, du vieillissement … et autres.
Le deuxième facteur est la présence de tout l’équipement nécessaire à la réalisation du projet. L’équipe CIP est équipée d’un spectromètre d’impédance électrochimique, d’analyseurs électrocinétiques pour la mesure du potentiel zêta et de la densité de charge électrocinétique des solides plats, des particules ou des fibres, en utilisant les techniques de courant et de potentiel d’écoulement.
Merci Raouf !
